自动化技术在煤矿机电设备中的具体应用

自动化技术在煤矿机电设备中的具体应用

陆敏

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摘要：通过不断的探索和合理化，我国煤炭开采业发展迅速，煤炭供应能力明显提高，煤炭进口量相应减少。然而，高能耗、高成本、高污染、劳动力等问题严重制约了煤炭行业的可持续发展。自动化技术不断发展，不断提高科学技术水平，为煤矿行业的长期可持续发展做出贡献。

关键词:煤矿;自动化技术;机电设备

引言

为促进煤炭行业的长远发展，企业积极学习和推广自动化技术，实现煤矿机电设备的集中控制，但由于自动化技术的使用水平有限，各类机电设备的应用存在误区，导致煤矿机电设备自动化发展缓慢。推广自动化技术在电气开采、运输等设备中的应用，可以有效提高煤矿行业的生产效率，降低煤矿行业的生产成本，减少人力资源短缺，为煤矿的生产经营提供安全保障。此外，由于设备故障、突发事件等引起的煤矿安全事故，轻者为企业带来严重经济损伤，重者出现人员伤亡现象，产生了极为恶劣的社会影响。

1概念及应用

1.1煤矿机电设备自动化概念

自动化技术具有一定的复杂性和综合性，与自动控制、电子学、控制论、系统工程、信息论、计算机技术、液压气压技术等联系密切，将其用于现代机械设备，能够缩减工艺流程，减少人力资源消耗，同时提升企业产能和生产安全性。煤矿机电设备自动化指借助自动化技术对煤矿开采、运输等一线生产设备、辅助设备和安全保障设备进行集中控制，表现出优异的集成性和综合性，使得煤矿生产更加机械化、多元化。

1.2煤矿机电设备自动化现状

发达国家对自动化技术及煤矿自动化生产研究较早，积累了丰富的经验。早在20世纪末，美国、德国、瑞典等发达国家煤矿机电设备自动化程度己经居于世界前列，整体煤矿产业生产安全性和效率得到了大幅提升。我国于20世纪60年代开始将自动化技术应用于煤矿产业，现如今多数大型煤矿生产企业移交给构建了机电一体化生产模式，能够在矿井内构建大型开放式、分布式控制体系，实现对矿井煤炭生产、检测、控制等自动控制，并依托互联网技术，对煤炭生产和商业运营进行一体化、端对端管理，使得煤炭产能和安全得到保障。

1.3煤矿自动化发展痛点分析

受到区域经济发展水平的影响，自动化技术在煤矿机电设备中的应用出现不平衡现象，使得煤矿企业在生产规模等方面产生了较大差距。煤矿自动化发展痛点主要表现在以下几个方面:第一，基于自动化技术的煤矿机电设备操作难度较大。基于自动化技术的煤矿机电设备操作人员不仅需要具备扎实的自动化专业知识，还需要具备一定的操作经验。但煤矿产业特别是矿井工作并不是机电、采矿、自动化等复合型高技能人才的首选，因此，企业只能通过培训现有煤矿工人，实现机电自动化设备的应用。

2应用价值

2.1提高煤矿的整体生产效益

在传统煤矿工作模式下，机电设备需要人工操作，但人工操作机械设备难免出现误差，造成机械运行故障或引发安全事故，不仅为煤矿产业带来经济损失，还影响了煤矿整体生产效益。同时，在传统生产模式下，煤矿机电设备较为落后，性能较差，长期使用极易发生故障。随着自动化技术在煤矿机电设备中的广泛应用和发展，煤矿机电设备性能得到了大幅提升，生产的精确性提高，操作形式也由最初的人工转变为智能控制体系，使得煤矿整体生产效率得到提升。此外，煤矿机电设备出现故障时，可借助自动检测和控制系统迅速准确找到机电设备故障原因和科学解决方案，为专业维修人员提供参考，节约设备维修时间，进而提升煤炭生产效益。

2.2降低煤矿产业生产成本

自动化技术在煤矿机电设备中的应用，能够提升煤炭生产过程组织管理效率和经济管理效率，降低煤矿产业生产成本。自动化技术的应用能够优化煤矿机电设备的配比关系，协调煤炭生产各环的节能力，确保煤矿的稳定、连续生产，进而降低生产成本。以露天煤矿为例，其生产环节较为复杂，对自动化、机械化要求较高，增加了煤矿产业生产组织管理难度;自动化技术的应用促进了煤矿机电设备调度体系的完善，增强了组织管理指令的权威性，使得煤炭企业生产组织管理水平得到大幅提升，同时避免了生产运输环节由于组织管理问题导致的成本浪费。

2.3增强煤矿生产的安全性

自动化技术可以对机电设备危险问题进行自动探测、分析和处理，先进的机电自动化设备通常设置了保护程序，只要工作环境出现危险因子，设备就会做出预警并启动安全保护机制。例如，根据《煤矿安全规程》采掘工作面内，体积大于0.5m3的空间，局部积聚瓦斯浓度达到2%时，机电设备停止运行、自动闭锁，同时电源自动切断，并发出预警，进而降低事故发生率。

2.4缓解人力资源紧缺问题

自动化技术在煤矿机电设备中的应用，有助于煤矿产业由劳动密集型产业向技术集约型产业转型，有效缓解煤矿企业人力资源紧缺问题。煤矿机电自动化设备能够在无人操作的环境下根据控制系统的指令精准完成工作内容，不仅减轻了一线工人的工作负荷，还提升了产业工作效率。例如，矿井水泵作为煤矿机电重要场所，主要承担矿井排水工作，是确保煤矿生产安全的重要环节;在传统生产模式下，矿井排水主要借助继电器，需要人工观察水仓水位，管理水泵运行，过程烦琐复杂，且水泵运行时间长，导致劳动强度非常大。华科电气利用自动化技术实现了对煤矿泵房的自动化控制和管理，不仅缓解了人力资源紧缺问题，还提升了矿井水泵工作效率，节约了大量人力。

3应用分析

3.1自动化技术在煤矿开采设备中的应用

将自动化技术应用于煤矿开采设备，根据掘进作业、开采作业需求优化相应的机电设备性能，调节机电设备控制系统和操作系统，能够提升煤矿开采工作的效率与安全性。自动化技术在煤炭开采设备中的应用可以帮助开采设备更好地适应矿井的空气环境与复杂地形，提升煤矿开采效率。例如，将自动化系统用于采煤机，借助可编程控制器和高集成化电子元件对采煤机设备的遥控器、传感器和变频器进行集中控制，可对采煤机工作状态、故障问题、采煤数据等进行自动化监测与管理，确保设各恒状态、恒功率运行。

3.2自动化技术在煤矿提升运输中的应用

用于煤矿机电设备的自动化技术由驱动单元、生产单元和控制单元组成主要框架，现如今，己经初步具备智能化功能，将其用于煤矿提升机和运输机，能够辅助煤矿生产，增强煤矿资源产能。煤矿提升设备在煤矿生产中占据着非常重要的位置，比如，PLC可编程控制器等自动化技术在该环节的应用己经十分普遍，实现了对提升设备的多功能控制，优化控制效果。现如今，煤矿产业对数字化交直流提升设备的应用较多，设备主要将驱动和滚筒组合，组成自动化技术、计算机、机电设各一体化煤炭提升系统。

3.3自动化技术在煤矿通风排水中的应用

通风系统和排水系统在煤矿安全生产中占据着十分重要的地位，涉及的机电设备十分复杂。因此，在煤矿通风排水系统中应用自动化技术，需要综合考虑矿井环境。

基于自动化技术的煤矿通风系统主要包括集中控制、数据传输和通风指令执行，其中集中控制的作用为管理和控制矿井整体通风情况;数据传输的作用为将煤矿局部和主要通风设备运行数据、监测数据实时传输到集成控制系统;通风指令执行主要将控制中心发出的数字指令转换为设备实际操作。

4结语

在煤矿生产工作中，自动化技术的应用使得煤矿机电设备性能得到大幅优化，煤矿机电设备的功能更加丰富，提高了煤矿生产效率与安全性，降低了煤矿生产成本，解决了煤矿人力资源紧缺问题。现如今，自动化技术己经广泛用于煤矿开采、运输、通风排水和安全监管等机电设备，为煤矿高效、安全、稳定作业做出了重要贡献。

参考文献

[1]陈志飞.简析水利水电工程机电设备运行异常处理[J].中国设备工程,2024,(04):104-106.

[2]高倩.现代化建筑机电设备安装工程管理体系的构建与实施探讨[J].中国设备工程,2024,(04):223-225.

[3]易超军,彭艳,陈鹏.机电工程电气施工中的难点和对策[J].大众标准化,2024,(03):22-24.

[4]喻若.机电设备维护与故障排除技术的改进与创新[J].大众标准化,2024,(03):43-45.

[5]樊霄锵.建筑工程机电设备在施工中的检测与检验研究[J].中国设备工程,2024,(03):195-197.